建筑环境测量

1、1.按误差的基本性质特点分类，三种误差的特点，产生来源，如何减小？答：系统误差;在多次等精度测量同一恒定量值时，误差的绝对值和符号保持不变，或当条件改变时按某种规律变化的误差,称为系统误差。特点：只要测量条件条件不变，误差即为确切的数值，用多次测量取平均值的办法不能改变或消除系差，而当条件改变时，误差也随之遵循某种确定的规律而变化，具有可重复性。如何减小：①采用正确的测量方法和原理；②选用正确的仪表类型，准确度满足测量要求；③定期检定、校准测量仪器，测量前要正确调节零点；④采用数字显示仪器代替指针式仪器；⑤提高测量人员的学识水平、操作技能。产生来源：(1）测量仪器设计原理及制作上的缺陷。(2）测量时的环境条件如温度、湿度及电源电压等与仪器使用要求不一致等。(3）采用近似的测量方法或近似的计算公式等。(4）测量人员估计读数时习惯偏于某一方向等原因所引起的误差。随机误差：又称偶然误差，是指对同一恒定量值进行多次等精度测量时，其绝对值和符号无规则变化的误差。特点：在多次测量中误差绝对值的波动有一定的界限，即具有有界性；当测量次数足够多时，正负误差出现的机会几乎相同，即具有对称性；同时随机误。

2、差的算术平均值趋于零，即具有抵偿性。产生来源：(1）测量仪器元器件产生噪声，零部件配合的不稳定、摩擦、接触不良等。(2）温度及电源电压的无规则波动，电磁干扰，地基振动等。(3）测量人员感觉器官的无规则变化而造成的读数不稳定等。如何减小：可以通过多次测量取平均值的办法，来减小随机误差对测量结果的影响，或者用其他数理统计的办法对随机误差加以处理。粗大误差：在一定的测量条件下，测量值明显的偏离实际值所形成的误差称为粗大误差也称为疏失误差，简称粗差。特点：确认含有粗差的测量值称为坏值，应当剔除不用，坏值不能反映被测量的真实数值。产生来源：(1）测量方法不当或错误。(2）测量操作疏忽和失误(3）测量条件的突然变化2.热电偶的冷端温度对测温有何影响？如何减少其影响？答：根据热电偶的测温原理，从Eab（T,T0）=f（T）—f（T0）的关系式可看出，热电偶回路所产生的热电势，只有在固定的冷端温度时，热电偶的输出电势才是热端温度T的单值函数；在使用时往往由于现场的条件因素，冷端温度不能维持在定值，使热电偶输出的电势值产生误差。减小方法：补偿导线法计算修正法补偿电桥法冷端恒温法3热电偶测温的基本原理以及。

3、三个定则答：基本原理：将两种不同材料的导体或半导体组成一个闭合回路，如果两端点的温度不同，则回路中将产生一定大小的电流，这个电流的大小同材料的性质以及节点温度有关，上述现象称为热电效应。产生的电动势称为热电动势，热电偶是通过测量热电动势来实现测温的。定则：（1）均质导体定则由一种匀质导体（电子密度处处相等）组成的闭合回路中，不论导体的截面、长度以及各处的温度分布如何，均不产生热电势。（2）中间导体定则在热电偶回路中接入第三种导体，只要与第三种导体相连接的两端温度相同，接入第三种导体后，对热电偶回路中的总电势没有影响。（3）中间温度定则它是指热电偶在两接点温度为0、TT时热电势等于该热电偶在两接点温度分别为0,,TTTTNN和时相应的热电势的代数和，即),(),(),(00TTETTETTENABNABAB4.哪些参数可用电容法测量？（举例三种及测量原理）答：压力电容式压力传感器：电容器的电容量由它的两个极板的大小、形状、相对位置和电介质的介电常数决定。如果一个极板固定不动，另一个极板感受压力，并随着压力的变化而改变极板间的相对位置，电容量的变化就反映了被测压力的变化。湿度高分子电容。

4、式湿度传感器：dSC/根据电容公式可知，在电容两个极板的面积和间距不变的情况下，当介电常数发生变化时将引起电容值的变化。物位电容式物位检测：电容式物位检测原理是基于圆筒电容器的工作原理。①当不测量液位时，该电容器的电容量为rRLCln210π②当测量液位时，两电极间的一部分被介电系数为ε2的液体所浸没，被浸没的电极长度为H，此时的电容量为：rRHrRHLCCCln2ln)(22121ππ整理后得CCC0式中HrRCln)(212π当圆筒形电容器的几何尺寸L、R和r保持不变，且介电常数ε1、ε2也不变时，电容器电容增量ΔC与高度H成正比关系。另外，两种介质的介电常数的差值（ε2-ε1）越大，则ΔC也越大，说明相对灵敏度越高。5．热电阻测温的优缺点，常用热电阻举例，分析热电偶测温的优缺点。答：热电阻测温优点：测温准确度高，在13.8033~1234.93K范围内铂电阻温度计作为实用标准温度计，信号便于传送；缺点：不能测量太高的温度，需要外接电源供电，因此使用受限制，连接导线的电阻易受环境的影响，会产生测量误差。常用的热电阻有：铂热电阻、铜热电阻、镍热电。

5、阻和半导体热敏电阻。热电偶测温优点：（1）凡是两种不同性质的导体材料皆可制成热电偶。（2）热电偶所产生的热电势EAB（T，T0）在热电极材料一定的情况下，仅决定于测量端和参考端的温度，而与热电极的形状和尺寸无关。缺点：热电偶参考端温度必须保持恒定，最好保持为0℃。常见热电偶：1）标准化热电偶：S、B、R、T、E、J、K型热电偶；2）非标准化热电偶：钨-铼系热电偶、钨-铱系热电偶、非金属热电偶。6．如何用毕托管测量圆形和矩形管道内的风速和风量，写出测量依据的公式，测点的布置及测量步骤答：用毕托管测量风管内风速：分别采用总压管和静压管测得流体的总压和静压，然后利用相关公式计算得到流体速度。对于不可压缩流体相关公式为：)(20ppKu，K为测量管校正系数，标准毕托管系数一般为0.96左右，S型毕托管校正系数一般为0.83~0.97.对于可压缩气体相关公式为：12ppKuo，为气体压缩性修正系数，422424MkM，M为马赫数，k为气体的绝热指数。毕托管的校正系数''00ppppK，pp0为流体的真实总压（Pa)''0pp为毕托管测得的流体总、静压之。

6、差（Pa）。用毕托管测量风管内风量：将管道横截面划分为若干个面积相等的部分，用毕托管测量每一部分中某一特征点的流体速度，并近似地认为，在每一部分中所有个点的流速是相同的，且等于特征点的测量值。然后按这些特征点的流速值计算各相等部分面积上通过的流量，通过整个管道截面的流量即为这些部分面积流量之和。niiunFq1v流体体积流量：iniimuF1nq流体质量流量：确定特征点位置的方法：①中间矩形法（等环面法）：对于半径为R的圆形管道截面，将其分成几个面积相等的同心圆环（最中心为圆），圆环外圆的半径由管道中心算起，分别为nrrr242,,,，再在各圆环中求得一圆，又将圆环分成两个等面积的圆环，此圆从管道轴心算起的半径分别为1231,,,nrrr，在此圆上布置测点，即为特征点的位置。从圆管中心开始（管道中心不布置测点），各测点所在第i个圆周的半径按下式计算：niRri21212由于各点流速不同，因此等分数n愈大，测量俞准确，一般要求5n，但对于直径为150~300mm的管道，可以取3n。②对数—线性法：与上面一样将圆形管道分成若干个面积相等的环形区，或将矩形管。

7、道分成若干个矩形小截面。其区别在于不是随意在个环形区中心处或个矩形截面几何中心测定速度，测点是根据流体流过管道的流量在经验分析基础上计算出来的。各测点流速的加权平均值，即为通过管道流体的平均流速。在有些情况下，甚至按照对数—线性法布置少量测点，比按照等环面法布置较多的测点所产生的误差更小。1）管道内截面直径为D的圆管中流体为紊流流动时，测点至管道内壁的距离aDL。a为测点至管道内壁的距离系数，按书本163页表7.4.2确定。当各测点布置在相距o90的四个半径上时，对每个测点的测量值取平均值时其加权均取1。2）宽为L，高为H的矩形管道内紊流流动，各测点的坐标位置及每个测点测量值得权由表格确定，矩形管道测定断面上的流体平均流速等于各测点流速的加权平均值。7.空气湿度的测量方法和表示方法，并简单叙述。答：测量方法：干湿球法、露点法和电子式湿度传感器法干湿球法：利用干湿球温度计测出空气的干球温度和湿球温度，查焓湿图得湿度。露点法：测定露点温度t1，确定对应于t1的饱和水蒸气分压力Pl，干球温度对应的饱和水蒸气分压力为Pb，Φ=Pl/Pb。电子式湿度传感器法：某些物质在空气中，他们的含湿量与所。

8、在空气的相对湿度有关；而含湿量大小又引起物质物理特性。将这些物质制成传感器，将湿度测定转换为对传感器的电阻或电容的测量。表示方法：绝对湿度、相对湿度、含湿量、露点%100bnpp；%100blpp绝对湿度：每m3湿空气在标况下（0℃，1大气压）所含水蒸气的重量，即水蒸气密度。单位为g/m3。相对湿度：空气中水蒸气分压力Pn与同温度下饱和水蒸气分压力Pb的比值。含湿量：空气由干空气和湿空气组成，每kg干空气所含水蒸气的量，称为含湿量。符号d，单位g/kg8.液柱式压力计的工作原理，常用的有哪几种，写出各自提高灵敏度的方法。答：液柱式测压仪表是根据流体静力学原理，利用液柱所产生的压力与被测压力平衡，并根据液柱高度来确定被测压力大小的压力计。所用液体叫作封液，常用的有水、酒精、水银等。液柱式压力计多用于测量低压、负压和压力差。常用的液注式压力计有U型管压力计、单管压力计和斜管微压计。U型管压力计：表压力)(21hhgPB，当U形管的密度ρ一定的条件下，被测表压力BP与液柱高度21hh成正比；改变U形管的工作液密度ρ，在相同压力的压力作用下，21hh值将发生变化。提高工作。

9、液密度将增加压力的测量范围，但灵敏度降低；降低工作液密度则可以提高灵敏度。单管压力计：21221)1()(hAAghhgPB，当结构一定时，是定值，和21AAρ也是定值，故只需要读取2h的数值就可求得被测压力BP。当21AA时，可近似为2hgPB，则误差与12AA的值有关。当01.012AA时，则只读取2h而带来的误差小于1%，因此可以降低12AA来提高灵敏度。斜管微压计：lAAghhgPB)sin()(1221，当结构一定时，和、21AA是定值；工作液一定，ρ也为定值。因此constAAg)sin(12也是常数。读得l值，就可得到被测压力BP。角越小，l则越长，测量灵敏度就越高；但角读数不能太小（一般不小于015），否则读数困难，反而增加读数误差。9.物位测量的方法有哪几种？分别论述。物位迁移的概念包含哪几种及其分类？（1）方法：a静压式物位检测b浮力式物位检测c电气式物位检测d声学式物位检测e射线式物位检测。A.静压式物位检测（差压法）：1.原理：静压式（差压）物位检测方法是基于液位高度变化时，由液柱产生的静压也随之变化的原理。2。

10、.实现方法：当被测对象为敞口容器时：直接用压力检测仪表对液位进行检测。方法：是将压力仪表通过引压导管与容器底侧零液位相连。（注意：a.要求液体密度为定值，否则会引起误差。b.当压力仪表与取压点（零液位）不在同一水平位置时，应对其位置高度而引起的固定压力进行修正。）当被测对象为密闭容器时：容器下部的液体压力除与液位高度有关外，还与液面上部介质压力有关。方法：可以用测量差压的方法来获得液位。B.浮力式物位检测：分为恒浮力式检测和变浮力式检测。恒浮力式物位检测：是通过测量漂浮于被测液面上的浮子（也称浮标）随液面变化而产生的位移。变浮力式物价检测：是利用沉浸在被测液体中的浮筒（也称沉筒）所受的浮力与液面位置的关系检测液位。C.电气式物位检测：电容式检测原理：电容式物位检测原理是基于圆筒电容器的工作原理。适用对象：非导电液体或固体。对于导电液体，电极要用绝缘物覆盖作为中间介质，而液体和外圆筒一起作为外电极。D.声学式物位检测：方法：根据声学原理，利用超声波在通过不同的介质会有变化，来测量物位。作为物位检测，一般应用超声波。声学式物位检测方法就是利用声波的这种特性，通过测量声波从发射至接收到被测物位。